¿Podría la luna de un gigante gaseoso tener anillos estables?

La respuesta a tu pregunta es sí, pero.

Ciertamente, es posible que una luna de un planeta gigante tenga un anillo, pero la palabra clave en su pregunta es "estable". ¿A qué te refieres con estable? ¿Un año, un siglo, un milenio, 50 milenios, un millón de años? Cualquiera de estos podría considerarse "estable" en algún nivel.

El problema es que preguntar cuánto duraría un anillo así es una pregunta muy compleja. Dependería de la órbita de la luna, la masa de la luna en relación con el planeta, la presencia de otras lunas, sus tamaños y órbitas y muchos otros factores.

Pero como un experimento mental para sugerir que debería ser posible, considere una serie de casos comenzando con un planeta del tamaño de Júpiter y una luna, ¿podría la luna tener un anillo grande? discutible... ahora imagine aumentar la masa del planeta en etapas eventualmente la El planeta es tan masivo que se convierte en una enana marrón y luego en una estrella, cuando es una estrella, es mejor considerar a la luna como un planeta.

¿Podría un planeta tener un anillo en un sistema binario? Sugiero que sí. A medida que aumenta la masa del planeta, también lo hace la estabilidad del anillo de las lunas, pero es muy difícil decir cuánta masa se requiere para producir cuánta estabilidad.

Los posibles anillos de Rea ya se han mencionado en los comentarios, pero se teoriza que Iapetus alguna vez tuvo anillos. La luna tiene una enorme cresta ecuatorial a lo largo de su ecuador que podría ser el resultado de la acumulación de material de un sistema de anillos en la superficie del planeta.

Creo que podría darle a su luna anillos, pero probablemente serían delgados, difíciles de ver y posiblemente inestables a largo plazo. Sin embargo, dado que las lunas gigantes gaseosas habitables son bastante teóricas, creo que está bien si superas los límites del realismo.

Información general aquí: https://en.wikipedia.org/wiki/Ring_system

Ahora parece que los anillos de Saturno son bastante estables a largo plazo.

Surgió una pregunta similar en Astronomy SE: https://astronomy.stackexchange.com/questions/20514/what-stabilizes-rings-or-accretion-disks

Y más en física: https://physics.stackexchange.com/questions/26643/why-arent-saturns-rings-clumping-into-moons

El problema serían las mareas. Saturno tiene anillos. Gira alrededor del sol. Las lunas más grandes crean y mantienen los espacios en los anillos que corresponden a las resonancias con las lunas.

Las fuerzas de marea van como el cubo inverso de la distancia. Pon tu luna lejos.

También dales lunas de pastor para ayudar a mantenerlos acorralados.

Conclusión neta: creo que está en terreno lo suficientemente sólido como para continuar con su historia.

Estable es de hecho la palabra mágica aquí. La luna en su pregunta tiene su propio campo gravitatorio, por lo que si las partículas del anillo están lo suficientemente cerca del planeta, podrían tener una órbita "estable". En términos generales, la atracción gravitacional de la luna es capaz de superar el campo gravitatorio planetario para distancias orbitales suficientemente pequeñas entre la luna y la partícula del anillo.

La "distancia orbital suficientemente pequeña" aquí se denomina "radio de la colina". Una partícula de anillo que orbite bien dentro de esta distancia tendrá una órbita razonablemente estable. Muchas palabras de comadreja allí, pero la estabilidad orbital es un saco lleno de comadrejas.

Una aproximación del radio de Hill para una luna en órbita alrededor de un planeta más grande es bastante sencilla de calcular, pero eso se lo dejo a usted.